二穗短柄草表皮蜡质组成分析及蜡质显微结构观察

为了解二穗短柄草各器官表皮蜡质组成及其晶体结构,利用气相色谱(GC)技术对二穗短柄草穗下茎、叶、穗和旗叶鞘的表皮蜡质成分进行了分析,并对其表皮蜡质晶体结构进行扫描电镜观察。结果表明,从二穗短柄草表皮蜡质中鉴定出18种化合物成分,主要为初级醇、烷烃、醛和脂肪酸。其中,初级脂肪醇、脂肪醛和烷烃是其蜡质的主要成分,约占总蜡质含量的96%。不同器官的蜡质成分比较相似,均以初级脂肪醇的含量最高,其次是脂肪醛、烷烃和脂肪酸。不同器官间蜡质总含量有显著差异,其中穗和旗叶的蜡质含量比较高,分别为13.6和9.8μg·cm-2,而倒三叶和旗叶叶鞘最低,分别为4.9和4.7μg·cm-2。蜡质成分碳链长度的分布范围主要为C22~C32,其中以C26分布最多。初级醇中C26醇的含量最高,分别占叶片、穗和叶鞘中醇含量的94.6%、95.7%、91.4%,占穗下茎中醇含量的76.5%。烷烃中以C29烷烃含量最高,大约占60%左右;其次是C31烷烃,含量在叶片蜡质中大约为30%,穗下茎中是34.2%。醛中C26醛含量最高,约占叶片、穗和叶鞘中醛含量的91.5%~94.6%,占穗下茎中醛含量的74.4%。脂肪酸中C20和C22脂肪酸的含量较高,C26和C28脂肪酸的含量比较低。经扫描电镜观察,各器官表面的蜡质晶体结构均为片状。

二穗短柄草植株再生体系的建立

以成熟种子为外植体建立二穗短柄草植株再生体系,结果表明:二穗短柄草成熟种子经1%次氯酸钠消毒液处理20min,接种于MS+4%蔗糖(pH 5.5)培养基中培养5d,萌发率为90%,褐化率为10%,污染率为0;萌发种子转入到愈伤组织诱导培养基MS+1mg/L 6-BA+1mg/L 2,4-D+0.5mg/L NAA+4%蔗糖(pH 5.5)上继代培养,光照条件下愈伤组织诱导率为86%,黑暗条件下愈伤组织诱导率为64%;二穗短柄草愈伤组织在MS+2mg/L 6-BA+0.1mg/L 2,4-D+0.5mg/L NAA+4%蔗糖(pH 5.5)进行不定芽诱导,不定芽发生率为90%;无根丛生芽继代转入到不定根诱导培养基1/2MS+0.5mg/L IBA+0.25mg/L NAA+4%蔗糖(pH 5.5)中,5d以后可以见到不定根的形成,15d后不定根发生率为91%;在研究中还发现,二穗短柄草种子萌发后可直接继代转入不定芽分化培养基形成健壮不定芽,不定芽诱导率为94%。